Karmaşık Proteinlerin Moleküler Dinamiklerini Çözmek

Karmaşık Proteinlerin Moleküler Dinamiklerini Çözmek

Genetik materyalimize uygun şekilde uzun amino asit zincirleri oluşturmada kullanılan her bir aminoasit, proteinlerde mevcuttur. Hücrelerimizde; bu zincirler inci dizisi gibi düzenli sıralanmış şekilde değil, kompleks ve katlı üç boyutlu yapı şeklindedir. Proteinin katlanma şekli fonksiyonunu etkileyen en önemli faktördür. Diğer molekül proteinlerinin hücreyle nasıl bağlantı kuracağını belirlemek gibi önemli etkileri söz konusudur. 3-boyutlu proteinlerin yapısından edindiğimiz bilgiler, bize yaşam biliminde büyük ilgi uyandırmaktadır. İlaç gelişimi buna örnek verilebilir.

Konstanz Üniversitesi Kimya Bölümü’nde Michael Kovermann’ın laboratuvar ekibinin bir üyesi olan Tobias Schneider, “Ne yazık ki bir proteinin yapısını aydınlatmak hiç de basit değildir. Özellikle esnek yapılı proteinlerde sadece tekli durumlara odaklanmak her zaman kullanılabilir bilgi sağlamaz” dedi. Nedeni şudur: karmaşık proteinler genellikle domain olarak belirtilen birkaç sağlam alt üniteye katlanır ve bunlar esnek bağlayıcılara bağlanabilir. Ne kadar çok esnek bağlı alt üniteler varsa, proteinin de teorik olarak benimseyebileceği o kadar farklı üç boyutlu yapılar olur. Schneider, “Bu, örneğin hücrelerimizdeki çözeltide bir proteinin birkaç eşit duruma sahip olduğuna ve sürekli olarak bunlar arasında geçiş yaptığı anlamına gelir” dedi.

Yapısal Topluluğu İzlemek

Bu tür çoklu domain proteinlerin olası yapılarının ayrıntılı bir resmini elde etmek için tek bir anlık görüntü yeterli değildir çünkü görüntü sadece o anda meydana gelenlerden birini gösterir. Bu tür proteinlerin olası yapılarının ayrıntılı bir resmini elde etmek için farklı yöntemlerin akıllıca birleştirilmesi gerekmektedir. Michael Kovermann ve Christine Peter liderliğindeki Konstanz biyofizikçileri, bu tür yöntemleri birleştiren bir yaklaşım sunan bir makalede, NMR spektroskopisi ve bilgisayar simülasyonlarını birleştiren bir işlem sunmaktadır.

Kovermann, “Örneğin, NMR spektroskopisi aracılığıyla bu tür proteinlerin dinamik özellikleri hakkında bilgi ediniriz. Öte yandan karmaşık bilgisayar simülasyonları, olası katlanmaların geniş bir genel bakışını sağlar. Şu ana kadar çoklu domain proteinlerin dinamik ve yapısal özelliklerini kapsamlı bir şekilde haritalayan genel bir yaklaşım mevcut değildi” dedi. Konstanz’daki araştırmacılar, NMR spektroskopisi ve bilgisayar simülasyonlarını birleştiren bu işlemle hem zaman hem de uzamsal çözünürlükte bilgi elde etmelerini sağlayan bir iş akışı geliştirdi.

Uygulanabilirliği Kanıtlandı

Araştırmacılar ayrıca yöntemin işe yaradığını kanıtladılar. Çeşitli ubiquitin dimer örneklerini incelediler. Hücrelerdeki esnek bağlanma yapan proteinler gibi olan iki ubiquitin proteini ünitesicd esnek bir bağ ile bağlı haldeyken kanıtlamayı başardılar. Bu nedenle bu tür çoklu domain proteinlerin farklı yapı modelleri şimdiye kadar önerilmiş ve büyük bilimsel ilgi görmüş birincil bir örnektir.

Araştırmacılar inceledikleri ubiquitin dimerlerinin yüksek bir yapısal çeşitlilik sergilediğini ve bunun geliştirilen yöntemle ayrıntılı bir şekilde tanımlanabileceğini gösterdiler. Sonuçlar, mevcut ubiquitin dimerlerinin farklı yapı modellerini açıklamaktadır. Schneider, “Biz, yaklaşımımızın- tamamlayıcı yöntemleri birleştirme- sadece ubiquitin dimerleri için değil, aynı zamanda diğer çoklu domain proteinleri için de çalışacağına inanıyoruz. Çalışmamız, bu karmaşık proteinlerin yüksek yapısal çeşitliliğini daha iyi anlamak için yeni olanaklar sunmaktadır, ki bu da biyolojik işlevlerinde kritik bir rol oynamaktadır” dedi.

KAYNAK: sciencedaily.com

478 Kez Okundu

İkra Nur İncebey

Ben İkra Nur İncebey. 2001 İstanbul doğumluyum. Kırımlı İsmail Rüştü Olcay Anadolu Lisesi mezunuyum. Gazi Üniversitesi Kimya Mühendisliği öğrencisiyim. İyi derecede İngilizce ve orta derecede Almanca biliyorum. İyi derecede programlama bilgim var. Çeşitli kulüplerde de rol almaktayım. Kimya alanındaki yeni gelişmeleri paylaşmak için İnovatif Kimya Dergisi’ne katıldım. İlgi alanlarım; enerji, petrokimya, atık yönetimi ve çevre.

You may also like...

WP Twitter Auto Publish Powered By : XYZScripts.com
Kopyalamak Yasaktır!